JPH10321068A

JPH10321068A - ブッシング

Info

Publication number: JPH10321068A
Application number: JP14114597A
Authority: JP
Inventors: Yuji Takahashi; 裕二高橋
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-05-16
Filing date: 1997-05-16
Publication date: 1998-12-04

Abstract

(57)【要約】【課題】小形であっても絶縁性能が確保できる信頼性
の高いブッシングを提供することにある。【解決手段】本発明のブッシングは、碍管１内の接地
シールド８は、下部フランジ５より上方で小径化した小
径部１２を有する。これにより、接地シールド８の上部
から広がる等電位線が下部フランジ５の上方で、接地シ
ールド８の形状により外側に押し出され、接地シールド
８の大径部１１により下部フランジ５がシールドされ電
界が低減する。従って、外部気中シールドが不要にな
り、接地シールド８と高圧導体３の近接する高電界領域
の面積を小さくできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、絶縁媒体を碍管内
に充填したブッシングに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の都市近郊の用地取得の困難性や環
境調和に対する意識の高まりなどから、変電所等に配置
される電気機器には、小型化や縮小化が要請されてい
る。ガス絶縁電気機器は、絶縁及び消弧能力の優れたＳ
Ｆ₆ガスを使用することによって、その寸法を従来機器
に比較して大幅に減少させることが可能で、所要スペー
スの縮小化を図ることができる。従って、ガス絶縁電気
機器は小型化や縮小化の要請に相ものであり、現在広く
普及している。そして、係る小型化の要請に伴い、ガス
絶縁電気機器からの導体の引き出しのために設けられる
ブッシング据付面積の縮小化及び軽量化が必要となり、
コンパクトで取扱の容易なブッシングが要請されてきて
いる。

【０００３】絶縁媒体としてＳＦ₆ガスのような絶縁ガ
スを使用したブッシングの従来例を図６に示す。中空上
の碍管１の内部には絶縁ガス２が封入され、また通電導
体となる高圧導体３が碍管１と同軸に挿通されている。
また碍管１の両端には、上部フランジ４及び下部フラン
ジ５が固着され、上部フランジ４には高圧電極６と電界
緩和用の頭部気中シールド７が取り付けられている。そ
して、この高圧電極６に高圧導体３の一端が機械的及び
電気的に取り付けられる。

【０００４】一方、碍管１の下部の下部フランジ５に
は、取り付けフランジ９が取り付けられ、その取り付け
フランジ９にはブッシング内部の電位分布改善のための
接地シールド８が取り付けられている。また、下部フラ
ンジ５にはブッシング気中側の電位分布改善のための下
部気中シールド１０が取り付けられている。

【０００５】図７は、碍管１の下部における接地シール
ド部分の説明図である。図７（ａ）に示すように、高圧
導体３と接地シールド８との間の距離ｘを大きくとるほ
ど高圧導体３や接地シールド８の表面電界を下げること
ができ、絶縁性能が高くなる。一方、接地シールド８と
碍管１の内面との距離ｙも大きくとるほど碍管１の気中
側の電界を下げることができ、気中側の絶縁性能を高め
ることができる。

【０００６】図７（ｂ）は、その場合の電位分布を示し
ている。高圧導体３と接地シールド８との間で密になっ
た等電位線が接地シールド８の上部で広がる様子が分か
る。碍管１の気中側電界は、碍管部での等電位線の密集
度で示されるが、接地シールド８と碍管１との距離ｙが
大きくなるほど、等電位線は広がっていくので、電界も
下がっていく。

【０００７】一方、接地シールド８から左下側に延びる
等電位線は、下部フランジ５の上部（Ａ部）で屈曲して
いるが、これは、上部フランジ５の上端で電界が高くな
っていることを示す。その上部フランジ５の上端部の電
界を下げるために、下部気中シールド１０を設けてい
る。このように、碍管１の内径は、内部側の絶縁性能上
必要なｘ寸法と気中側の絶縁性能上必要なｙ寸法により
決まることが分かる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ブッシング
に要求される優れた絶縁性能を得るには、碍管１の内径
が内部側の絶縁性能上必要なｘ寸法と気中側の絶縁性能
上必要なｙ寸法とにより決まるので、そのままでは小さ
くすることができない。

【０００９】この絶縁性能を考える場合には、ブッシン
グの内部側の絶縁性能とブッシングの気中側の絶縁性能
とが問題となる。このうち内部側の絶縁性能は、上述の
ように高圧導体３及び接地シールド８の寸法形状で決ま
る。一方、気中側の絶縁性能は気中の高圧露出部である
頭部気中シールド７と接地側の下部気中シールド１０と
の間の気中隔離距離及び接地シールド８や下部気中シー
ルド１０等により決まる局部的な電界値などいくつかの
要因により決定する。

【００１０】従って、内部側及び気中側共に絶縁性能を
向上させるには、接地シールド８の形状寸法を適切に選
択するが必要である。また、気中側の絶縁性能は、降雨
や汚損物により絶縁性能が影響されるので不確定な要因
もあり、特に裕度を多くとる必要がある。

【００１１】また、下部気中シールド１０はブッシング
より突出した構造物であるため、ブッシングの構成を複
雑にし値段の高いものとなる。そして、降雪時に下部気
中シールド１０上に積雪し、雪自体及び混入する様々な
異物により、気中側の電位分布を乱し絶縁性能を不安定
にする。また、下部気中シールド１０はブッシングより
突出した構造物であるため、輸送や据付時の破損又は変
形の恐れなどからこれを省くことが望まれている。

【００１２】本発明の目的は、小形であっても絶縁性能
が確保できる信頼性の高いブッシングを提供することに
ある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係わる
ブッシングは、碍管内の接地シールドは、下部フランジ
より上方で小径化した小径部を有するものである。

【００１４】請求項１の発明に係わるブッシングでは、
接地シールドの上部から広がる等電位線が下部フランジ
の上方で、接地シールドの形状により外側に押し出さ
れ、接地シールドの大径部により下部フランジがシール
ドされ電界が低減する。このため、外部気中シールドが
不要になり、接地シールドと高圧導体の近接する高電界
領域の面積を小さくできる。

【００１５】請求項２の発明に係わるブッシングは、碍
管内の接地シールドは、下部フランジより上方で連続的
に小径化する円錐台形状の円錐部を有するものである。

【００１６】請求項２の発明に係わるブッシングでは、
接地シールドが円錐台のように連続的に小径化するの
で、接地シールドと高圧導体の近接する高電界領域が極
小化される。

【００１７】請求項３の発明に係わるブッシングは、碍
管内の高圧導体は、接地シールドに対向する部分を小径
化した小径部を有するものである。

【００１８】請求項３の発明に係わるブッシングでは、
高圧導体の接地シールドに対向する部分を小径化したの
で、接地シールドも小径化でき、接地シールドと碍管の
距離を大きくすることができる。

【００１９】請求項４の発明に係わるブッシングは、碍
管内の高圧導体と接地シールドとの各々の対向する部分
の少なくとも片方を絶縁被膜で覆ったものである。

【００２０】請求項４の発明に係わるブッシングでは、
絶縁被膜により内部側の絶縁性能が向上するので、接地
シールドを小径化でき、接地シールドと碍管の距離を大
きくすることができる。

【００２１】請求項５の発明に係わるブッシングは、碍
管の接地シールドは下部フランジより上方で小径化した
小径部を有し、高圧導体は接地シールドの小径部に対向
する部分を小径化した小径部を有し、高圧導体の小径部
を黒色の絶縁被膜で覆ったものである。

【００２２】請求項５の発明に係わるブッシングでは、
高圧導体を小径化しその小径部を絶縁被膜で覆ったの
で、接地シールドを小径化でき、接地シールドと碍管の
距離を大きくでき、また、絶縁被膜を黒色としたことで
高圧導体表面の輻射率を高めることができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１は本発明の第１の実施の形態に係わるブッシ
ングの碍管１の下部における接地シールド部分の説明図
である。この第１の実施の形態は、図７に示す従来例に
対し、碍管１内の接地シールド８は下部フランジ５の上
方を小径化したものである。すなわち、下部フランジ５
の下方部の接地シールド８は大径部１１とし、下部フラ
ンジ５より上方部の接地シールド８は小径部１２とした
ものである。その他の構成は、図７に示す従来例と同一
であるので、同一要素には同一符号を付しその説明は省
略する。

【００２４】図１（ａ）に示すように、接地シールド８
は下方の大径部１１と下部フランジ５の上方で小径化し
た小径部１２との２段形状となっている。碍管１の内部
側の絶縁性能上必要なｘ寸法及び碍管１の気中側の絶縁
性能上必要なｙ寸法は、接地シールド８の上方の小径部
１２において、従来例と同様に確保される一方、下方の
大径部１１が、下部フランジ５の上方まで碍管１の内壁
側に張り出して、下部フランジ５の特にその先端の電界
を緩和する。

【００２５】図１（ｂ）に示すように、接地シールド８
の上部から広がる等電位線が下部フランジ５の上方で、
接地シールド８の形状により外側に押し出され、接地シ
ールド８の大径部１２により下部フランジ５がシールド
され電界が低減するので、外部気中シールド１０が不要
になる。また、接地シールド８と高圧導体３の近接する
高電界領域の面積を小さくできる。

【００２６】この第１の実施の形態によれば、接地シー
ルド８の先端において、ｘ寸法及びｙ寸法を変えずに、
従来例と同等の内部側及び気中側の絶縁性能を確保し、
かつ下部フランジ５の電界を緩和しているので、従来必
要とされた下部気中シールド１０を省くことができる。
また、内部側で最も高電界となる高圧導体３の接地シー
ルド８に対向する部分の面積は従来と比べ小径部１２の
みとなり少なくなる。

【００２７】次に、本発明の第２の実施の形態を説明す
る。図２は、本発明の第２の実施の形態に係わるブッシ
ングの碍管１の下部における接地シールド部分の説明図
である。この第２の実施の形態は、図７に示す従来例に
対し、碍管１内の接地シールド８は、下部フランジ５よ
り上方で連続的に小径化する円錐台形状の円錐部１３と
したものである。すなわち、下部フランジ５の下方部の
接地シールド８は大径部１１とし、下部フランジ５より
上方部の接地シールド８は円錐部１３としたものであ
る。その他の構成は、図７に示す従来例と同一であるの
で、同一要素には同一符号を付しその説明は省略する。

【００２８】図２において、接地シールド８は下方の大
径部１１から下部フランジ５の上方で連続的に小径化す
る円錐部１３を有している。内部側の絶縁性能上必要な
ｘ寸法及び気中側の絶縁性能に必要なｙ寸法は、円錐部
１３の先端で従来と同様に確保される。一方、下方の大
径部１１が下部フランジ５をシールドしており、下部フ
ランジ５の特にその先端の電界を緩和している。また、
最も高電界となる高圧導体３の接地シールド８に対向す
る部分すなわち高圧導体３と接地シールド８との間の寸
法がｘとなる面積は、接地シールド８の先端部対向位置
のみとなり極小化される。

【００２９】この第２の実施の形態によれば、第１の実
施の形態と同様に、下部気中シールド１０を省くことが
できる上に、高圧導体３の高電界部を極小化できるた
め、内部側の絶縁性能の信頼性を極めて高くできる。

【００３０】次に、本発明の第３の実施の形態を説明す
る。図３は、本発明の第３の実施の形態に係わるブッシ
ングの碍管１の下部における接地シールド部分の説明図
である。この第３の実施の形態は、図７に示す従来例に
対し、碍管１内の高圧導体３の接地シールド８に対向す
る部分に小径部１４を設けたものである。その他の構成
は、図７に示す従来例と同一であるので、同一要素には
同一符号を付しその説明は省略する。

【００３１】図３に示すように、高圧導体３は接地シー
ルド８に対向する部分に小径化した小径部１４を有す
る。これにより、内部側の絶縁性能上必要なｘ寸法をと
ることが可能になり、接地シールド８を小径化できる。
つまり、高圧導体３の接地シールド８に対向する部分を
小径化できるので、接地シールド８も小径化でき、接地
シールド８と碍管１との距離を大きくできる。

【００３２】この第３の実施の形態によれば、接地シー
ルド８を小径でき、よってｙ寸法を従来より大きくとれ
るため、気中側の電界を低減でき絶縁性能を向上でき
る。換言すれば、気中側の絶縁性能上必要なｙ寸法をと
れば碍管１の内径を縮小化でき機器全体を小形化でき
る。

【００３３】次に、本発明の第４の実施の形態を説明す
る。図４は、本発明の第４の実施の形態に係わるブッシ
ングの碍管１の下部における接地シールド部分の説明図
である。この第４の実施の形態は、図７に示す従来例に
対し、碍管１内の高圧導体３の接地シールド８に対向す
る部分に絶縁被膜１５を覆ったものである。その他の構
成は、図７に示す従来例と同一であるので、同一要素に
は同一符号を付しその説明は省略する。

【００３４】図４に示すように、接地シールド８の対向
する部分の高圧導体３の表面は絶縁被膜１５にて覆って
いる。高圧導体３を絶縁被膜１５で覆うことにより、導
体表面からの電子放出が抑えられ接地シールド８と高圧
導体３との間の絶縁性能が向上する。これにより、内部
側の絶縁性能が向上するので、内部側の高圧導体３と接
地シールド８との間のｘ寸法を従来より小さくとれる。
従って、接地シールド８が小径化でき、ｙ寸法を従来よ
り大きくとれるので気中側の絶縁性能を向上させること
ができる。また、従来と同様に気中側のｙ寸法をとれ
ば、碍管１の内径を小径化でき機器全体を小形化でき
る。

【００３５】なお、この第４の実施の形態では、高圧導
体３側に絶縁被膜１５を施したが、接地シールド８の内
面に絶縁被膜１５を施しても同様の効果が得られ、ま
た、両方に絶縁被膜１５を施せばより大きな効果を得る
ことができる。

【００３６】このように、高圧導体３と接地シールド８
との各々の対向する部分の少なくとも片方に絶縁被膜１
５で覆うので、絶縁被膜１５により内部側の絶縁性能が
向上する。従って、接地シールド８を小径化でき、接地
シールド８と碍管１との距離を大きくすることができ
る。

【００３７】次に、本発明の第５の実施の形態を説明す
る。図５は、本発明の第５の実施の形態に係わるブッシ
ングの碍管１の下部における接地シールド部分の説明図
である。この第５の実施の形態は、図７に示す従来例に
対し、碍管１の接地シールド８は下部フランジ５より上
方で小径化した小径部１２を有し、高圧導体３は接地シ
ールド８の小径部１２に対向する部分を小径化した小径
部１６を有し、高圧導体３の小径部１６を黒色絶縁被膜
１７で覆ったものである。その他の構成は、図７に示す
従来例と同一であるので、同一要素には同一符号を付し
その説明は省略する。

【００３８】図５に示すように、接地シールド８は下方
の大径部１１と下部フランジ５の上方で小径化した小径
部１２との２段形状になっている。また高圧導体３は接
地シールド８の小径部１２の対向する部分を小径化した
小径部１６を有し、この小径部１６は黒色の絶縁被膜１
７で覆っている。

【００３９】接地シールド８の大径部１２は下部フラン
ジ５の電界を緩和する。そして、高圧導体３の接地シー
ルド８の小径部１２の対向する部分を小径化し、かつ黒
色絶縁被膜１７で覆ったので、内部側の絶縁性能が向上
する。一方、高圧導体３の小径部１６は断面積が小さく
なるので、通電時の抵抗値が高くなり局所的に発熱が多
くなるが、絶縁被膜２８が黒色であるので輻射率が高
く、熱の輻射により温度上昇を抑える。

【００４０】このように、高圧導体３を小径化すること
により内部側の絶縁性能を向上させる。また、接地シー
ルド８を小径化して気中側の絶縁性能を向上させる。従
って、碍管１を小径化させることができる。

【００４１】高圧導体３を部分的に小径化させると局所
的に発熱量が増し、温度が上昇してしまうため、ある程
度以上は小径化ができなかったが、黒色の絶縁被膜１７
で高圧導体３を覆うことで通常の金属表面では０．０２
程度であった輻射率を０．９程度まで上げられ、熱の輻
射を促進させ、温度上昇を抑えることができる。従っ
て、絶縁被膜１７による絶縁性能の向上に加え、高圧導
体３の温度上昇を抑えることで、一層の高圧導体３の小
径化、ひいては碍管１の小径化が可能になる。

【００４２】なお、図５では、接地シールド８が２段形
状のものについては説明したが接地シールド８の形状が
従来と同様、単純な円筒形状であっても同様の効果が得
られる。

【００４３】この第５の実施の形態では、高圧導体３を
小径化しかつ絶縁被膜１７で覆ったので、接地シールド
８を小径化でき、接地シールド８と碍管１との距離を大
きくでき、絶縁被膜１７を黒色としたことで高圧導体３
の表面の輻射率を高めることができる。

【００４４】本発明は以上のような実施の形態に限定さ
れるものではなく、それぞれの実施の形態を組み合わせ
ることで、さらに大きな効果を得ることも可能である。
例えば、接地シールド８は、図２に示した第２の実施の
形態の円錐台形状の接地シールド８とし、高圧導体３は
図５に示す第５の実施の形態に示す高圧導体３とし、そ
の小径部１６に黒色絶縁被膜１７を施すようにしても良
い。また、図３に示す第３の実施の形態における高圧導
体３の小径部１４に絶縁被膜１５又は黒色絶縁被膜１６
を設けるようにしても良い。

【００４５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、接地シー
ルドや高圧導体の形状、あるいは絶縁被膜の適用によ
り、下部気中シールドの削除や碍管の小径化などが絶縁
性能を低下させることなく達成でき、特に気中部の絶縁
性能が良好で信頼性の高いブッシングを提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係わるブッシング
の碍管の下部における接地シールド部分の説明図。

【図２】本発明の第２の実施の形態に係わるブッシング
の碍管の下部における接地シールド部分の説明図。

【図３】本発明の第３の実施の形態に係わるブッシング
の碍管の下部における接地シールド部分の説明図。

【図４】本発明の第４の実施の形態に係わるブッシング
の碍管の下部における接地シールド部分の説明図。

【図５】本発明の第５の実施の形態に係わるブッシング
の碍管の下部における接地シールド部分の説明図。

【図６】従来のブッシングの説明図。

【図７】従来のブッシングの碍管の下部における接地シ
ールド部分の説明図。

【符号の説明】

１碍管２絶縁ガス３高圧導体４上部フランジ５下部フランジ６高圧電極７頭部気中シールド８接地シールド９取り付けフランジ１０下部気中シールド１１大径部１２小径部１３円錐部１４小径部１５絶縁被膜１６小径部１７黒色絶縁被膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】碍管内に絶縁媒体を満たし、前記碍管の
上下端に設けられた金属製の上部フランジ及び下部フラ
ンジと同軸に高圧導体を挿通して配設し、前記高圧導体
と同軸となるように筒状の接地シールドを配設したブッ
シングにおいて、前記接地シールドは前記下部フランジ
より上方で小径化した小径部を有することを特徴とする
ブッシング。
【請求項２】碍管内に絶縁媒体を満たし、前記碍管の
上下端に設けられた金属製の上部フランジ及び下部フラ
ンジと同軸に高圧導体を挿通して配設し、前記高圧導体
と同軸となるように筒状の接地シールドを配設したブッ
シングにおいて、前記接地シールドは前記下部フランジ
より上方で連続的に小径化する円錐台形状の円錐部を有
することを特徴とするブッシング。
【請求項３】碍管内に絶縁媒体を満たし、前記碍管の
上下端に設けられた金属製の上部フランジ及び下部フラ
ンジと同軸に高圧導体を挿通して配設し、前記高圧導体
と同軸となるように筒状の接地シールドを配設したブッ
シングにおいて、前記高圧導体は前記接地シールドに対
向する部分を小径化した小径部を有することを特徴とす
るブッシング。
【請求項４】碍管内に絶縁媒体を満たし、前記碍管の
上下端に設けられた金属製の上部フランジ及び下部フラ
ンジと同軸に高圧導体を挿通して配設し、前記高圧導体
と同軸となるように筒状の接地シールドを配設したブッ
シングにおいて、前記高圧導体と前記接地シールドとの
各々の対向する部分の少なくとも片方を絶縁被膜で覆っ
たことを特徴とするブッシング。
【請求項５】前記接地シールドは前記下部フランジよ
り上方で小径化した小径部を有し、前記高圧導体は前記
接地シールドの小径部に対向する部分を小径化した小径
部を有し、前記高圧導体の小径部を黒色の絶縁被膜で覆
ったことを特徴とするブッシング。